ارتقاء عملکرد سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید با استفاده از ترکیبات ZnCdS/NiO و ZnO برای لایه های ETL/HTL و TCO

الموضوعات : Renewable energy

ابراهیم عموپور ¹ , جواد حسن زاده کلاشمی ² , علی عبداله زاده ضیابری ³ , پیمان عظیمی انارکی ⁴

1 - گروه فیزیک- واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
2 - گروه فیزیک- واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
3 - آزمایشگاه تحقیقاتی نانو- واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران
4 - گروه فیزیک- واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران

تاريخ الإرسال : 03 الإثنين , رجب, 1442 تاريخ التأكيد : 07 الإثنين , رمضان, 1442 تاريخ الإصدار : 18 الجمعة , جمادى الثانية, 1443

الکلمات المفتاحية: سلول خورشیدی, اکسید رسانای شفاف, سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید, لایه‌های ترابردکننده الکترون/حفره,

ملخص المقالة :

سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید (CdTe) به دلیل کارایی بالا، هزینه کم و پایداری بالا شناخته شده است. در این مقاله، شبیه‌سازی سلول خورشیدی مبتنی بر کادمیوم تلوراید (ZnO/ZnCdS/CdTe/NiO/Al) ارائه شده است. لایه های ZnCdS،NiO و ZnO به ترتیب به عنوان لایه های ترابردکننده الکترون/حفره (ETL/HTL) و اکسید رسانای شفاف (TCO) استفاده شده اند. برای ارزیابی عملکرد سلول خورشیدی چند پیوندی کادمیوم تلوراید از نرم افزار شبیه سازی SCAPS-1D استفاده شد. این نرم افزار قادر به تجزیه و تحلیل کارایی با پارامترهای مختلف سلول خورشیدی کادمیوم تلوراید است. تأثیر ضخامت لایه ها، چگالی حامل ها، چگالی نقایص و چگالی نقایص پیوندگاه ZnCdS/CdTe بر عملکرد سلول خورشیدی نیز بررسی شد. سلول خورشیدی بهینه سازی شده با ولتاژ مدار باز(VOC) 095/1 ولت، چگالی جریان اتصال کوتاه (JSC) 22/27 میلی-آمپر بر سانتی متر مربع و ضریب پری (FF) 14/88 درصد و بیشینه بازده تبدیل انرژی (PCE) 3/26 درصد را نشان داد که امیدواری بسیار بالایی را در استحصال انرژی خورشیدی نشان می‌دهد.